Taller de Astronomía
ilustración de un
sistema planetario
hipotético
2. Sistemas Planetarios
Prof. Dr. César A. Caretta – Departamento de Astronomía, UGto.
El Sistema Solar
Planetas
Planetas
Enanos..
rayos-X
“Tierra”
el Sol
radio = 109 × radio de la Terramasa = 333 000 × masa de la Tierra
Núcleo
Zona
Radiactiva
Zona
Interior Esfera de plasma
extremadamente
caliente
Composición química:H 73%He 25%otros 2%
Zona
Convectiva
Fotósfera
CromósferaAtmósfera
16,000,000°
Capas externas,
radian la energía
↓ Gravedad
×↑ Presión Térmica y de Radiación
Corona
Atmósfera
5,500°
radian la energía
producida en el
núcleo
gravedad → presión → calentamiento → fusión del H en He → energía → transmisión → radiación
Gránulos
Manchas (06/07/2013)
Campos
• ∅ ∼ 700 km
• viven de 5 a 10 minutos PENUMBRA
(“cabello”)
UMBRA
(región más fría, ∼ 4000 K,
∅ ∼ 30 000 km)
Gránulos Campos magnéticos
El Sol hoy ( Solar Dynamics Observatory)
Gránulos
Manchas (06/07/2013)
Campos
• ∅ ∼ 700 km
• viven de 5 a 10 minutos PENUMBRA
(“cabello”)
UMBRA
(región más fría, ∼ 4000 K,
∅ ∼ 30 000 km)
Gránulos Campos magnéticos
El Sol hoy ( Solar Dynamics Observatory)
viento solar, viento solar,
eyecciones coronales y el clima espacial
el ciclo
solarsolar
¿Qué produce el ciclo solar?¿Qué produce el ciclo solar?
Dínamo
Rotación diferencial Zona convectivaCampos magnéticos
• campo congelado
• poloidal → toroidal
• turbulencia (enrosque)
• cancelación en el
ecuador (reconexión)
Los Planetas Internos o Rocosos
Orilla interna del Cinturón Principal de Asteroides
MercurioVenus
Tierra
Marte
Venus (Venera)
Marte (Spirit y
Opportunity)
Phobos(Mars Express)Venus
(Magellan)
Mercurio(transito 2003)
Opportunity)
Mercurio (Messenger)
Ida Dactyl
El Cinturón Principal
de Asteroides
Troyanos
Gaspra
Matilde(NEO)
Griegos
Los Planetas Externos o Gaseosos
Io
Saturno (Cassini)
Europa(Galileo)
Titán (Huygens)
Satélites (2013)Júpiter 66Saturno 61Urano 27Neptuno 13
El Cinturón de KuiperNew Horizons
Orbita de los planetas externos� Trojanos, Hildas□ Cometas� Centaurus� Asteroides de alta ε�� Plutinos�� OTN clásicos
Orbita de los planetas externos� Trojanos, Hildas□ Cometas� Centaurus� Asteroides de alta ε�� Plutinos�� OTN clásicos
Dysnomia
Los Planetas Enanos (2009)
Eris (2003 UB313)(Michael Brown et al., 2005)
Ceres(Giuseppe Piazzi, 1801)
Eris
Dysnomia
Makemake (2005 FY9)ilustr.
(Brown et al., 2005)
Plutón(Clayde Tombaugh, 1930) Hi’iaka y Namaka
Haumea (2003 EL61)ilustr.
(Brown et al., 2005;Ortiz et al., 2005)
Los cometas y la
Nube de Oort
Hyakutake (1996)
West (1976)
Hyakutake (1996)
McNaught (2007)
Hale-Bopp (1997)
Halley (1910)
Halley (1986, Giotto)
Tempel (2005, Deep Impact)
Halley (1986, Giotto)
Encke (2007, Stereo)
Otros sistemas
planetarios
http://exoplanet.eu/
Detección de planetas extrasolares
1. imagen directaGQ Lup
β Pic
HR8799
2. transitoEstrella
Planeta
Curva de luz
Formalhaut
Detección de planetas extrasolares
3. astrometría
4. velocidad radial
Detección de planetas extrasolares
(14 de julio de 2013)
Método Sistemas Planetas SistemasMétodo Sistemas
planetarios
Planetas Sistemas
múltiples
imagen
directa
30 34 1
transito 250 313 40
astrometría +
veloc. radial
398 528 91
microlentes 19 21 2microlentes
gravit.
19 21 2
pulsares 12 15 2
TOTALES 703 911 140
Condiciones para la
existencia de vida
1. Fuente de energía
2. Agua líquida (temperatura)
3. Composición química adecuada
Condiciones para la
existencia de vida
Núcleo metálico
Interior rocoso
Capa de H2O
Océano líquido bajo el hielo
Capa de hielo
Clasificación de exoplanetas
Clase Masa (MTierra) Masa (MJúpiter) Exemplo
Terrestre 0.05 – 2 Mercurio, Tierra
Súper-Tierra 2 – 10Súper-Tierra 2 – 10
Gigante Congelado 10 – 60 Urano, Neptuno
Gigante Gaseoso 60 – 1 000 0.2 – 3 Saturno, Júpiter
Súper-Joviano 1 000 – 8 000 3 – 25
Enana Café (estrella) 13 – 80
Distribución de los exoplanetas
Características de los exoplanetas
1. Grandes masas (5 M⊕ -- 25 Mjup) � sesgo observacional
2. Grandes elipticidades
¿Sería el Sistema Solar “raro”?¿Sería el Sistema Solar “raro”?
3. “Júpiters calientes”
Sistema múltiples
Sistema múltiples
Proyecto de
Investigación Científica
1. Identificación de un problema o cuestión científica (hipótesis inicial)
2. Construcción de un experimento (metodología)
3. Realización del experimento (obtención de datos)
4. Análisis de los datos (ajustes y correcciones)
5. Obtención y análisis (estadístico) de los resultados
6. Conclusiones y discusión
Mini-proyecto:
“caracterización de los exoplanetas”
http://exoplanet.eu/http://phl.upr.edu/http://phl.upr.edu/
1. Hacer una grafica (correlación) de distancia a la estrella (semieje mayor) ×masa para los planetas extrasolares que poseen esa información (en escala
logarítmica)
2. Identificar donde se quedarían los planetas del Sistema Solar en esa grafica
3. Buscar entre los sistemas múltiples el que mas se asemeja al Sistema Solar3. Buscar entre los sistemas múltiples el que mas se asemeja al Sistema Solar
4. Buscar el planeta mas parecido (en términos de masa) al planeta Tierra
5. Hacer otra grafica que les parezca interesante
Planeta símb. descubr. descubridornúm. de satélites
magnitud* color§ albedo# atmósfera
Sol - - 9 -26.8 amarillo - -
Terrestres Mercurio - - 0 -1.9 naranja 0.11 mínima
Venus - - 0 -4.4 blanco 0.65 96%CO2 4%N2
Sistema Solar
Terrestres
Tierra - - 1 - azul 0.37 78%N2 21%O2
Marte - - 2 -2.0 rojo 0.15 95%CO2 3%N2
Jovianos Júpiter - - 66 -2.7 blanco 0.52 86%H2 14%He
Saturno - - 61 0.7 amarillo 0.47 93%H2 5%He
Urano 1781 William Herschel 27 5.5 azul 0.51 83%H2 15%He
Neptuno 1846 J.G. Galle e H.L. d´Arrest 13 7.8 azul 0.41 80%H2 19%He
Enanos
Ceres 1801 Giuseppe Piazzi 0 ninguna
Plutón 1930 C.W. Tombaugh 5 13.6 blanco 0.55 temporaria
Haumea 2005 J.L.Ortiz et al. 2 ?
Makemake 2005 M. Brown et al. 0 ?
Eris 2003 M. Brown et al. 1 ?
diámetro ecuatorial períodode rotación
inclinación del eje
masa densidad velocidadde escape
temperat. superficial
en km en diámetros
de la Tierra
en díassiderales
en grados en masas de la
Tierra*
en g/cm3 en km/s en°C
Sistema Solar
Sol 1 392 000 109 25-36 - 332 946 1.41 617.7 5 505
Terr
estr
es Mercurio 4 879.3 0.382 58.65 0.0 0.055 5.43 4.25 167
Venus 12 103.2 0.949 -243.02 177.36 0.815 5.24 10.36 457
Tierra 12 756.2 1.000 0.9973 23.45 1.00 5.52 11.18 14
Marte 6 794,0 0.532 1.0260 25.19 0.107 3.94 5.02 -46
Jovi
anos
Júpiter 142 985 11.209 0.4135 3.12 317.9 1.33 59.54 -121
Saturno 120 534 9.449 0.4440 26.73 95.2 0.70 35.49 -139
Urano 51 115 4.007 -0.7183 97.86 14.5 1.30 21.29 -197
Jovi
anos
Neptuno 49 533 3.883 0.6713 29.58 17.1 1.76 23.71 -201
Ena
nos
Ceres 942 0.08 0.38 4 0.0002 2.08 0.51 -106
Plutón 2 296 0.19 -6.39 119.6 0.0022 2.05 1.23 -233
Haumea 1150 0.37×0.16 0.16 ? 0.0007 2.6-3.3 0.84 -235
Makemake 1500 ~0.12 ? ? 0.0007 2.0 0.8 -243
Eris 2400 0.19 ∼ 0.3 ? 0.0025 2.25 1.37 -243
distancia promediaal Sol
período de translación
inclinaciónde la órbita
excentricidad velocidadorbital promedia
en millonesde km
enUA
en días en años
en grados en km/s
Sol - - - - - - -
Sistema Solar
Sol - - - - - - -
Terr
estr
es Mercurio 57.91 0.39 87.97 0.241 7.005 0.206 47.87
Venus 108.21 0.72 224.70 0.615 3.395 0.007 35.02
Tierra 149.60 1.00 365.25 1.000 0.000 0.017 29.79
Marte 227.94 1.52 686.98 1.881 1.851 0.093 24.13
Jovi
anos
Júpiter 778.41 5.20 4 332.7 11.863 1.305 0.048 13.06
Saturno 1 426.73 9.54 10 759.5 29.447 2.484 0.054 9.66
Urano 2 870.97 19.19 30 685 84.017 0.770 0.047 6.80
Neptuno 4 498.25 30.07 60 190 164.79 1.769 0.009 5.44Neptuno 4 498.25 30.07 60 190 164.79 1.769 0.009 5.44
Ena
nos
Ceres 413.7 2.766 1 679 4.599 10.59 0.080 17.88
Plutón 5 906.38 39.48 … 247.92 17.14 0.249 4.75
Haumea 6 484.0 43.34 … 285.4 28.19 0.189 4.48
Makemake 6 850.0 45.79 … 309.9 28.96 0.159 4.4
Eris 10 210.0 67.67 … 557 44.19 0.442 3.44
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